🚩 國密算法格式對照表

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🚩 國密算法格式對照表

2025-09-06

🎓 資安向

Hack

#主要格式

格式類型	描述	示例/特點	格式特點	適用場景
HEX格式	十六進制字元串	`0123456789abcdef...`	• 只能包含0-9、a-f字元 • 沒有G及之後的字母 • 長度必須為偶數 • 大小寫不敏感	最常用，便於存儲傳輸
位元組陣列	二進制陣列	`[0x01, 0x23, 0x45, ...]`	• 每個元素0-255 • 直接映射二進制 • 無需編碼解碼	程式內部處理
Base64	Base64編碼	`ASNFZ4mrze8=`	• 使用A-Z、a-z、0-9、+、/ • 可能有=填充符 • 長度必須是4的倍數	文本傳輸
Base64URL	URL安全的Base64變體	`ASNFZ4mrze8`（常見無`=`）	• 使用A-Z、a-z、0-9、-、_ • 通常移除`=`填充 • 可能需解碼時補齊至4的倍數	URL、Cookie、表單欄位
PEM格式	ASCII文本格式	`-----BEGIN PUBLIC KEY-----`	• 有固定頭尾標識 • 內容是Base64編碼 • 每行最多64字元	標準證書格式
DER格式	二進制編碼	二進制數據	• ASN.1編碼規則 • 緊湊無冗餘 • 不可讀文本	緊湊存儲

#公鑰長度格式

格式	長度	前綴	格式特點	說明
完整公鑰	130位	`04`	• 包含完整x,y坐標 • 固定以04開頭 • 長度固定130個字元	未壓縮格式，相容性最好
壓縮公鑰	66位	`02`/`03`	• 只保存x坐標 • 02表示y為偶數 • 03表示y為奇數 • 節省50%空間	壓縮格式，節省存儲

小貼士（長度換算）：

未壓縮（Uncompressed）= 65 bytes = 0x04 + 32B X + 32B Y = 130 hex
壓縮（Compressed）= 33 bytes = 0x02/0x03 + 32B X = 66 hex

#sm-crypto 支援格式

演算法	支援格式	長度要求	技術細節	備註
SM2	HEX、位元組陣列	私鑰64位，公鑰66/130位（64+2，128+2）	• 支援公鑰壓縮 • 自動補充`04`前綴 • 相容多種密文模式	公鑰可壓縮互轉
SM3	HEX、位元組陣列	密鑰任意長度	• 支援 HMAC 模式 • 輸出固定 256 位 • 建議密鑰≥256位	雜湊演算法
SM4	HEX、位元組陣列	固定128位	• 密鑰長度嚴格 128 位 • 支援 CBC/ECB 模式 • 支援 PKCS7 填充	對稱加密演算法

#格式驗證規則

驗證項	HEX格式	位元組陣列	其他格式
字元集	只能0-9、a-f	0-255整數	各自規範
長度檢查	必須偶數長度	任意長度	固定規則
大小寫	不敏感	不適用	敏感/不敏感
前綴檢查	SM2公鑰需02/03/04	對應位元組值	格式標識

#前導零與固定長度

私鑰 Hex 固定為 64 位，不足時須於左側補 0。
公鑰座標 X/Y 固定 32 bytes；十六進位表示時各自須滿 64 個字元，不足同樣左側補 0。

#PEM / DER 互轉（公鑰）

1
# DER → PEM（公鑰）
2
openssl ec -inform DER -in pubkey.der -pubin -outform PEM -out pubkey.pem
3

4
# PEM → DER（公鑰）
5
openssl ec -inform PEM -in pubkey.pem -pubin -outform DER -out pubkey.der

提示：PEM 是以 Base64 包裹 DER 的 ASCII 形式；互轉不改變實際金鑰內容。

#實用驗證範例（TypeScript）

1
/**
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 * 檢查字串是否為合法 Hex（偶數長度）
3
 */
4
export const isHex = (s: string): boolean =>
5
  /^[0-9a-fA-F]+$/.test(s) && s.length % 2 === 0;
6

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/**
8
 * 正規化私鑰 Hex 至 64 位（左側補 0）
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 */
10
export const normalizePrivHex = (hex: string): string => {
11
  const s = hex.trim().toLowerCase();
12
  if (!isHex(s)) throw new Error("Invalid hex");
13
  return s.padStart(64, "0");
14
};
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/**
17
 * 檢測 EC 公鑰格式
18
 * 回傳：'compressed' | 'uncompressed' | 'invalid'
19
 */
20
export const detectEcPubKeyType = (hex: string) => {
21
  const s = hex.trim().toLowerCase();
22
  if (!isHex(s)) return "invalid";
23
  if (s.length === 130 && s.startsWith("04")) return "uncompressed";
24
  if (s.length === 66 && (s.startsWith("02") || s.startsWith("03"))) return "compressed";
25
  return "invalid";
26
};